激光原理与技术课程教学大纲

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1、《激光原理与技术》课程教学大纲一、《激光原理与技术》课程说明（一）课程代码：08131010（二）课程英文名称：LaserPrinciples&Technology（三）开课对象：应用物理学专业（四）课程性质：《激光原理与技术》是应用物理学专业的一门主干专业课。本课程的目的在于介绍激光的基本理论知识和基本技术知识。（五）教学目的通过激光原理与技术的教学，使学生了解和掌握激光器的基本原理和基本技术，培养学生分析解决激光物理问题的能力，特别强调物理概念的深入理解，为今后从事光电子方向教学和科研打下扎实的理论基础。（六）教学内容本课程主要包括辐射理论概要与激光产生的条件

2、、激光器的工作原理、激光器的输出特性、激光的基本技术、典型激光器介绍和激光在精密测量、加工、医学、信息技术、科学技术前沿问题中的应用等几个部分。通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。习题课是重要的教学环节，教师必须予以重视。（七）教学时数教学时数：54学时学分数：3学分教学时数具体分配：教学内容讲授实验/实践合计《激光原理与技术》前言11第一章辐射理论概要与激光产生的条件1010第二章激光器的工作原理1212第三章激光器的输出特性1212第四章激光的基本技术1010第五章典型激光器介绍44第六章激光在精密测量中的应用11第七章激光加工技术11第八章激光

3、在医学中的应用11第九章激光在信息技术中的应用11第十章激光在科学技术前沿问题中的应用11合计5454（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为闭卷考试。严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40%，期末成绩占60%。二、讲授大纲与各章的基本要求　第一章辐射理论概要与激光产生的条件教学要点：通过本章的教学使学生：1了解光的波粒二象性，掌握光的偏振性、单色光的含义、平面光波的表示法、光强的定义和光子的含义。2掌握原子能级和简并度的含义，理解原子状

4、态标记的方法，理解辐射跃迁选择定则，掌握玻尔兹曼分布定律，掌握辐射跃迁也非辐射跃迁的定义和特点。3理解黑体辐射的概念和规律，掌握光和物质相互作用时三种基本过程的特点、规律、发生几率，以及三者之间的关系。掌握自发辐射光功率和受激辐射光功率在普通光源和激光器中的大小关系。4掌握光谱线、线型、光谱线宽度的概念，掌握自然增宽、碰撞增宽、多普勒增宽的原因、展宽线型、增宽大小及其影响因素，理解均匀增宽和非均匀增宽的概念和含义，理解综合增宽的含义。5理解光在介质中受激放大的过程和规律，掌握介质中产生激光放大的条件，理解吸收系数和增益系数的概念，掌握光学谐振腔在激光器中的作用和激

5、光阈值条件。教学时数：10学时　教学内容：第一节光的波粒二象性一、光波二、光子第二节原子的能级和辐射跃迁一、原子能级和简并度二、原子状态的标记三、玻尔兹曼分布四、辐射跃迁和非辐射跃迁第三节光的受激辐射一、黑体热辐射二、光和物质的作用三、自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系四、自发辐射光功率与受激辐射光功率第四节光谱线增宽一、光谱线、线型和光谱线宽度二、自然增宽三、碰撞增宽四、多普勒增宽五、均匀增宽和非均匀增宽线型六、综合增宽第五节激光形成的条件一、介质中光的受激辐射放大二、光学谐振腔和阈值条件考核要求：1、光的波粒二象性1.1光波偏振性（领会）1.2光速、频率和

6、波长的关系（领会）1.3单色平面波（领会）1.4光强（识记）1.5光子（领会）2、原子的能级和辐射跃迁2.1原子能级和简并度（领会）2.2原子状态的标记（领会）2.3辐射跃迁的选择定则（领会）2.4玻尔兹曼分布（领会、应用）2.5辐射跃迁和非辐射跃迁（领会、识记）3、光的受激辐射3.1黑体热辐射（领会）3.2自发辐射、受激辐射、受激吸收（领会、识记、应用）3.3自发辐射、受激辐射、受激吸收之间的关系（领会）3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率（领会）4、光谱线增宽4.1光谱线的线型函数、宽度（识记）4.2自然增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4

7、.3碰撞增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4.4多普勒增宽的理论解释、增宽线型、影响增宽的因素（识记、应用）4.5均匀增宽和非均匀增宽的概念（领会）4.6综合增宽（领会）5、激光形成的条件5.1光束在介质中的传播规律（领会）5.2产生受激光放大的条件、增益介质和增益系数（识记、应用）5.3光学谐振腔的作用、阈值条件（领会、识记）第二章激光器的工作原理教学要点：通过本章的教学使学生：1理解光学谐振腔满足稳定性条件的重要性，掌握稳定性的条件，理解共轴球面腔稳定图和分类，学会稳定图的应用。2理解三能级系统和四能级系统的激光工作方式，掌握速率方程组的建

8、立、推导和